TD金屬表面超硬改性技術(shù)俗稱滲金屬,是在800-1050℃的處理溫度下將工件置于硼砂熔鹽及其特種介質(zhì)中,通過特種熔鹽中的金屬原子和工件中的碳原子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),擴(kuò)散在工件表面形成一層幾微米至二十余微米的金屬碳化物層,目前性能高、應(yīng)用范圍廣的就是碳化釩(VC)覆層。VC滲層硬度高達(dá)2600-3600遠(yuǎn)高于QPQ滲層硬度600-1500,所以工研所QPQ的韌性更好。同時工研所QPQ處理溫度(500-600℃)遠(yuǎn)低于TD工藝(800-1050℃),且工研所QPQ處理時間短,所以工件變形量工研所QPQ技術(shù)優(yōu)于TD工藝。經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削穩(wěn)定性和切削精度。農(nóng)機(jī)QPQ力學(xué)性能
QPQ技術(shù)是一種可以同時大幅度提高金屬耐磨性和耐蝕性的表面改性技術(shù)在國外被認(rèn)為是冶金學(xué)領(lǐng)域內(nèi)具有巨大意義的新技術(shù),曾經(jīng)該技術(shù)的配方由德國迪高沙公司壟斷。20世紀(jì)80年代,成都工具研究所經(jīng)過長期的試驗研究自主開發(fā)了QPQ技術(shù)的鹽浴配方,不僅打破了該公司的壟斷,而且在環(huán)保方面達(dá)到國際先進(jìn)水平,大量替代了國外引進(jìn)技術(shù),創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,曾先后榮獲國家科技進(jìn)步二等獎,四川省科技進(jìn)步一等獎,是“九五”期間國家重點推廣的科技項目。表面處理QPQ替代鍍鉻QPQ表面處理可以提高刀具的抗疲勞性能,延長刀具的使用壽命。
在金屬成型領(lǐng)域,壓鑄模、擠壓模、鍛模以及拉伸模等模具扮演著至關(guān)重要的角色。這些模具不僅要求具備很高的強(qiáng)度,以抵抗成型過程中的巨大壓力,還要求具有良好的抗變形能力和抗磨損能力,確保成型件的精度和質(zhì)量。為了達(dá)到這些要求,模具在生產(chǎn)過程中必須經(jīng)歷嚴(yán)格的熱處理,以增強(qiáng)其整體強(qiáng)度。然而,為了進(jìn)一步延長模具的使用壽命,熱處理之后還需進(jìn)行QPQ處理。工研所的QPQ處理技術(shù)通過特定的化學(xué)反應(yīng),在模具表面形成一層厚度超過10微米的化合物層。這層化合物層主要由氮化物、碳化物等硬質(zhì)物質(zhì)構(gòu)成,極大地提高了模具表面的耐磨性,減少了因摩擦而產(chǎn)生的磨損。同時,化合物層以下的擴(kuò)散層通過元素擴(kuò)散增強(qiáng)了材料的微觀結(jié)構(gòu),從而提高了模具的疲勞強(qiáng)度。得益于QPQ處理帶來的這些明顯優(yōu)勢,模具的使用壽命通??梢匝娱L2倍以上。這不僅降低了生產(chǎn)成本,還提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,為金屬成型行業(yè)帶來了明顯的效益。
鍍鉻工藝是一種傳統(tǒng)的表面改性技術(shù),不僅能有效提高金屬的硬度、防腐性能,還能對損傷的零件進(jìn)行修補(bǔ)矯正。但是鍍鉻在操作過程中容易產(chǎn)生劇毒六價鉻的酸霧和廢水,不僅對環(huán)境有害,而且嚴(yán)重危害人體健康。盡管采用三價鉻電鍍液可以取代六價鉻溶液,然而三價鉻電鍍工藝仍然存在鍍層薄、質(zhì)量差、鍍液成分復(fù)雜、穩(wěn)定性差等缺點。工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)與鍍鉻相比,QPQ具有更出色的耐磨性和耐腐蝕性,而且沒有氫脆的風(fēng)險。與傳統(tǒng)的氮化工藝相比,QPQ可提供更深的擴(kuò)散層并提高耐腐蝕性。同樣應(yīng)用于表面強(qiáng)化的QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù),在金屬表面可形成具有耐磨防腐的滲層,該工藝綠色環(huán)保,鹽溶液采用無毒的氰酸鹽作為滲劑,有效地解決了污染問題,實現(xiàn)了工藝過程無毒廢水零排放。如今工研所QPQ技術(shù)具有高硬度、高耐磨性、微變形、抗疲勞等優(yōu)點,已具備了代替鍍鉻技術(shù)的成熟條件。成都工具研究所有限公司的QPQ表面處理技術(shù)可以使刀具表面更加光滑,減少摩擦阻力。
45鋼為碳素結(jié)構(gòu)用鋼,硬度不高易切削加工,模具中常用來做模板、梢子、導(dǎo)柱等,但須熱處理。45鋼本身的硬度大概在197HV左右,工研所常規(guī)QPQ處理后硬度值為650HV,深層QPQ處理后的硬度值可達(dá)1000HV,45鋼本身易生銹,常規(guī)QPQ處理后的平均生銹時間是85.3h,深層QPQ處理后的生銹時間延長至151.3h。所以45鋼經(jīng)過工研所QPQ技術(shù)處理后,特別是深層QPQ處理后,試樣可以獲得較高的表面硬度和良好的表面滲氮組織,同時試樣具有良好的耐磨性,在較低載荷的試驗條件下,隨著載荷的增加試樣的摩擦系數(shù)可以保持一定的穩(wěn)定性。經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的耐磨性和耐蝕性。機(jī)械QPQ回火
成都工具研究所有限公司的QPQ表面處理技術(shù)可以有效地提高刀具的切削精度。農(nóng)機(jī)QPQ力學(xué)性能
QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)是一種針對金屬表面的處理工藝,能夠有效提高材料表面硬度、耐磨性和抗疲勞性能,并且因工藝、設(shè)備簡單易行而被廣泛應(yīng)用。利用QPQ鹽中的有效組分在合金鋼表面發(fā)生分解、吸附、擴(kuò)散,從而改變合金鋼表面化學(xué)成分及相組成以提高合金鋼表面性能。然而,高溫長時間的工藝條件易造成工件變形,組織粗化以及對不銹鋼耐蝕性的降低。因此,工研所研發(fā)出了可在低溫進(jìn)行表面處理的新一代QPQ表面處理技術(shù),化合物滲層由原有的15~20μm增加到30~40μm以上。農(nóng)機(jī)QPQ力學(xué)性能